最新消息,来自美宇航局的哈勃太空望远镜首次在太空发现C60+!在科学界掀起了一片“生命起源论”的浪潮!那么C60+到底是什么梗?为什么它能引起诸多科学家的注意并为之疯狂?
首先,C60+,上过化学课的同学立刻就能联想到一种分子,C代表碳,那么C60就代表碳60,意味着由60个碳原子组成的分子。那么这种分子有什么特殊呢?我们知道碳元素是生命的基本元素,同时也是构成这个世界最重要的元素之一,所以由碳构成的分子很可能和生命有关,甚至为我们提供生命起源的线索!
神秘的C60+
此次哈勃发现的哈勃在太空中发现的C60+,实际上是一种特殊的C60。C60也被称为足球烯或者巴基球亦或富勒烯,它是由碳原子组成的一种天然分子,是由60个碳原子(C60)组成的足球形状的分子排列,外形与英国式足球相似,因此得名足球烯,而且其分子结构类似于著名思想家巴克敏斯特·富勒设计的某种圆顶,故而得名富勒烯。虽然这不是第一次在太空中发现这个奇异的分子,但这是人类第一次发现巴基球离子,所以你可以看到C60+所附带的+号彰显了它的特殊。
说起巴基球,即C60,美国宇航局的斯皮策太空望远镜于2010年首次在太空中发现了固体形式的巴基球,但它们没有带电(离子)。而它其实是在星际介质(Interstellar Medium,ISM)中发现的,ISM是存在于太阳系之间的弥散物质,具体来说就是恒星之间的区域含有的大量弥漫气体云和微小固态粒子。在大多数情况下,星际介质出现在云状聚集物中,有时其浓度足以形成恒星,因此ISM被认为是恒星和行星最终形成的基本物质,无数科学家想要解开其中奥秘,因为他们知道理解ISM的内容将有助于理解恒星、行星以及生命本身的起源!
此次对C60+的确认表明,即使在银河系中密度最低、紫外线辐射最强的环境中,天体化学也可以变得多么复杂。这不得不让我们再次对浩瀚而神秘的宇宙充满了敬畏和好奇!
其实科学家早在地球上也已发现了C60+,他们在岩石和矿物中发现了这种物质,在高温燃烧产生的烟尘中也发现了这种物质。但太空中很罕见,尤其是在ISM中发现C60+的电离(带电)形式是令人惊讶的,因为这是一个如此恶劣的环境。
太空中的C60+被恒星电离。恒星发出的紫外线从C60上夺走了一个电子,使分子带上了正电荷。在太空中发现这些复杂的碳分子,是迈向更完整的星际介质物质目录的一步。在此前,弥漫性的ISM被认为是一个过于严酷和脆弱的环境,不可能发生大量的大分子,在发现C60之前,太空中已知的最大分子只有12个原子大小,然后C60+的发现再次刷新了我们对宇宙的认知!
神秘的碳
碳是生命的关键,它含量丰富,可以形成独特多样的化合物。在普通的地球温度下,碳可以形成大分子聚合物。聚合物是一类具有广泛性质的分子,在蛋白质和DNA等活体组织中起着关键作用。所以很难想象没有碳的生活人类该怎么办。我们所知道的所有生命都是以碳为基础的。碳是有机化学的关键,因为它可以形成如此多样化和独特的化合物家族。它能这样做是因为它的外层含有4个电子。
由于生命是以含碳分子为基础的,在太空中发现像C60+这样的复杂碳分子是一个有趣的发现。在某种程度上,生命可以被认为是化学复杂性的终极产物,C60的存在明确地表明了太空环境内在的高度化学复杂性,并指出了在太空中自发产生其他极其复杂的含碳分子的可能性。
那么科学家是如何发现C60+这个神秘分子呢?
据相关研究人员表示,ISM的主要物质是氢和氦,但是在ISM中还有许多其他未知的复杂分子,找到它们的唯一方法就是研究穿过它们的星光。ISM中的不同元素和化合物可以阻挡或吸收特定波长的星光。使用光谱分析法,科学家可以将光分解成不同的波长并对其进行检测。随后他们可以精确地检测出哪些波长缺失,并推断出相关的化学物质。
但是该研究团队并满足于此,他们认为C60+在银河系中分布广泛,只是我们没有发现它们罢了!目前,这项研究背后的团队希望继续在太空中寻找巴基球,看看它们有多普遍。毕竟它们是可能提供解开生命起源线索的关键!
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